git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/qsvdec_h264.c

   1 /*
   2  * Intel MediaSDK QSV based H.264 decoder
   3  *
   4  * copyright (c) 2013 Luca Barbato
   5  * copyright (c) 2015 Anton Khirnov
   6  *
   7  * This file is part of FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24
  25 #include <stdint.h>
  26 #include <string.h>
  27
  28 #include <mfx/mfxvideo.h>
  29
  30 #include "libavutil/common.h"
  31 #include "libavutil/fifo.h"
  32 #include "libavutil/opt.h"
  33
  34 #include "avcodec.h"
  35 #include "internal.h"
  36 #include "qsvdec.h"
  37
  38 typedef struct QSVH264Context {
  39     AVClass *class;
  40     QSVContext qsv;
  41
  42     // the internal parser and codec context for parsing the data
  43     AVCodecParserContext *parser;
  44     AVCodecContext *avctx_internal;
  45     enum AVPixelFormat orig_pix_fmt;
  46
  47     // the filter for converting to Annex B
  48     AVBitStreamFilterContext *bsf;
  49
  50     AVFifoBuffer *packet_fifo;
  51
  52     AVPacket input_ref;
  53     AVPacket pkt_filtered;
  54     uint8_t *filtered_data;
  55 } QSVH264Context;
  56
  57 static void qsv_clear_buffers(QSVH264Context *s)
  58 {
  59     AVPacket pkt;
  60     while (av_fifo_size(s->packet_fifo) >= sizeof(pkt)) {
  61         av_fifo_generic_read(s->packet_fifo, &pkt, sizeof(pkt), NULL);
  62         av_packet_unref(&pkt);
  63     }
  64
  65     if (s->filtered_data != s->input_ref.data)
  66         av_freep(&s->filtered_data);
  67     s->filtered_data = NULL;
  68     av_packet_unref(&s->input_ref);
  69 }
  70
  71 static av_cold int qsv_decode_close(AVCodecContext *avctx)
  72 {
  73     QSVH264Context *s = avctx->priv_data;
  74
  75     ff_qsv_decode_close(&s->qsv);
  76
  77     qsv_clear_buffers(s);
  78
  79     av_fifo_free(s->packet_fifo);
  80
  81     av_bitstream_filter_close(s->bsf);
  82     av_parser_close(s->parser);
  83     avcodec_free_context(&s->avctx_internal);
  84
  85     return 0;
  86 }
  87
  88 static av_cold int qsv_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  89 {
  90     QSVH264Context *s = avctx->priv_data;
  91     int ret;
  92
  93     s->orig_pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
  94
  95     s->packet_fifo = av_fifo_alloc(sizeof(AVPacket));
  96     if (!s->packet_fifo) {
  97         ret = AVERROR(ENOMEM);
  98         goto fail;
  99     }
 100
 101     s->bsf = av_bitstream_filter_init("h264_mp4toannexb");
 102     if (!s->bsf) {
 103         ret = AVERROR(ENOMEM);
 104         goto fail;
 105     }
 106
 107     s->avctx_internal = avcodec_alloc_context3(NULL);
 108     if (!s->avctx_internal) {
 109         ret = AVERROR(ENOMEM);
 110         goto fail;
 111     }
 112
 113     if (avctx->extradata) {
 114         s->avctx_internal->extradata = av_mallocz(avctx->extradata_size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 115         if (!s->avctx_internal->extradata) {
 116             ret = AVERROR(ENOMEM);
 117             goto fail;
 118         }
 119         memcpy(s->avctx_internal->extradata, avctx->extradata,
 120                avctx->extradata_size);
 121         s->avctx_internal->extradata_size = avctx->extradata_size;
 122     }
 123
 124     s->parser = av_parser_init(AV_CODEC_ID_H264);
 125     if (!s->parser) {
 126         ret = AVERROR(ENOMEM);
 127         goto fail;
 128     }
 129     s->parser->flags |= PARSER_FLAG_COMPLETE_FRAMES;
 130
 131     return 0;
 132 fail:
 133     qsv_decode_close(avctx);
 134     return ret;
 135 }
 136
 137 static int qsv_process_data(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame,
 138                             int *got_frame, AVPacket *pkt)
 139 {
 140     QSVH264Context *s = avctx->priv_data;
 141     uint8_t *dummy_data;
 142     int dummy_size;
 143     int ret;
 144
 145     /* we assume the packets are already split properly and want
 146      * just the codec parameters here */
 147     av_parser_parse2(s->parser, s->avctx_internal,
 148                      &dummy_data, &dummy_size,
 149                      pkt->data, pkt->size, pkt->pts, pkt->dts,
 150                      pkt->pos);
 151
 152     /* TODO: flush delayed frames on reinit */
 153     if (s->parser->format       != s->orig_pix_fmt    ||
 154         s->parser->coded_width  != avctx->coded_width ||
 155         s->parser->coded_height != avctx->coded_height) {
 156
 157         enum AVPixelFormat pix_fmts[3] = { AV_PIX_FMT_QSV,
 158                                            AV_PIX_FMT_NONE,
 159                                            AV_PIX_FMT_NONE };
 160         enum AVPixelFormat qsv_format;
 161
 162         qsv_format = ff_qsv_map_pixfmt(s->parser->format);
 163         if (qsv_format < 0) {
 164             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 165                    "Only 8-bit YUV420 streams are supported.\n");
 166             ret = AVERROR(ENOSYS);
 167             goto reinit_fail;
 168         }
 169
 170         s->orig_pix_fmt     = s->parser->format;
 171         avctx->pix_fmt      = pix_fmts[1] = qsv_format;
 172         avctx->width        = s->parser->width;
 173         avctx->height       = s->parser->height;
 174         avctx->coded_width  = s->parser->coded_width;
 175         avctx->coded_height = s->parser->coded_height;
 176         avctx->level        = s->avctx_internal->level;
 177         avctx->profile      = s->avctx_internal->profile;
 178
 179         ret = ff_get_format(avctx, pix_fmts);
 180         if (ret < 0)
 181             goto reinit_fail;
 182
 183         avctx->pix_fmt = ret;
 184
 185         ret = ff_qsv_decode_init(avctx, &s->qsv);
 186         if (ret < 0)
 187             goto reinit_fail;
 188     }
 189
 190     return ff_qsv_decode(avctx, &s->qsv, frame, got_frame, &s->pkt_filtered);
 191
 192 reinit_fail:
 193     s->orig_pix_fmt = s->parser->format = avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
 194     return ret;
 195 }
 196
 197 static int qsv_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 198                             int *got_frame, AVPacket *avpkt)
 199 {
 200     QSVH264Context *s = avctx->priv_data;
 201     AVFrame *frame    = data;
 202     int ret;
 203
 204     /* buffer the input packet */
 205     if (avpkt->size) {
 206         AVPacket input_ref = { 0 };
 207
 208         if (av_fifo_space(s->packet_fifo) < sizeof(input_ref)) {
 209             ret = av_fifo_realloc2(s->packet_fifo,
 210                                    av_fifo_size(s->packet_fifo) + sizeof(input_ref));
 211             if (ret < 0)
 212                 return ret;
 213         }
 214
 215         ret = av_packet_ref(&input_ref, avpkt);
 216         if (ret < 0)
 217             return ret;
 218         av_fifo_generic_write(s->packet_fifo, &input_ref, sizeof(input_ref), NULL);
 219     }
 220
 221     /* process buffered data */
 222     while (!*got_frame) {
 223         /* prepare the input data -- convert to Annex B if needed */
 224         if (s->pkt_filtered.size <= 0) {
 225             int size;
 226
 227             /* no more data */
 228             if (av_fifo_size(s->packet_fifo) < sizeof(AVPacket))
 229                 return avpkt->size ? avpkt->size : ff_qsv_decode(avctx, &s->qsv, frame, got_frame, avpkt);
 230
 231             if (s->filtered_data != s->input_ref.data)
 232                 av_freep(&s->filtered_data);
 233             s->filtered_data = NULL;
 234             av_packet_unref(&s->input_ref);
 235
 236             av_fifo_generic_read(s->packet_fifo, &s->input_ref, sizeof(s->input_ref), NULL);
 237             ret = av_bitstream_filter_filter(s->bsf, avctx, NULL,
 238                                              &s->filtered_data, &size,
 239                                              s->input_ref.data, s->input_ref.size, 0);
 240             if (ret < 0) {
 241                 s->filtered_data = s->input_ref.data;
 242                 size             = s->input_ref.size;
 243             }
 244             s->pkt_filtered      = s->input_ref;
 245             s->pkt_filtered.data = s->filtered_data;
 246             s->pkt_filtered.size = size;
 247         }
 248
 249         ret = qsv_process_data(avctx, frame, got_frame, &s->pkt_filtered);
 250         if (ret < 0)
 251             return ret;
 252
 253         s->pkt_filtered.size -= ret;
 254         s->pkt_filtered.data += ret;
 255     }
 256
 257     return avpkt->size;
 258 }
 259
 260 static void qsv_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
 261 {
 262     QSVH264Context *s = avctx->priv_data;
 263
 264     qsv_clear_buffers(s);
 265     s->orig_pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
 266 }
 267
 268 AVHWAccel ff_h264_qsv_hwaccel = {
 269     .name           = "h264_qsv",
 270     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 271     .id             = AV_CODEC_ID_H264,
 272     .pix_fmt        = AV_PIX_FMT_QSV,
 273 };
 274
 275 #define OFFSET(x) offsetof(QSVH264Context, x)
 276 #define VD AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 277 static const AVOption options[] = {
 278     { "async_depth", "Internal parallelization depth, the higher the value the higher the latency.", OFFSET(qsv.async_depth), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = ASYNC_DEPTH_DEFAULT }, 0, INT_MAX, VD },
 279     { NULL },
 280 };
 281
 282 static const AVClass class = {
 283     .class_name = "h264_qsv",
 284     .item_name  = av_default_item_name,
 285     .option     = options,
 286     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 287 };
 288
 289 AVCodec ff_h264_qsv_decoder = {
 290     .name           = "h264_qsv",
 291     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10 (Intel Quick Sync Video acceleration)"),
 292     .priv_data_size = sizeof(QSVH264Context),
 293     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 294     .id             = AV_CODEC_ID_H264,
 295     .init           = qsv_decode_init,
 296     .decode         = qsv_decode_frame,
 297     .flush          = qsv_decode_flush,
 298     .close          = qsv_decode_close,
 299     .capabilities   = CODEC_CAP_DELAY,
 300     .priv_class     = &class,
 301 };